尿素包衣用聚氨酯基緩釋材料的制備與評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2022-04-27 19:08
隨著世界人口數(shù)量的不斷上升,人類對(duì)于農(nóng)作物的需求不斷增加,而耕地面積卻在急劇下降。為了增加產(chǎn)量,化肥的使用量不斷增加。因此化肥對(duì)環(huán)境的污染越來(lái)越受到人們重視。傳統(tǒng)化肥利用率低,緩/控釋肥是一種提高化肥利用率的有效手段,目前市場(chǎng)上大部分的緩/控釋肥采用石油基包衣材料,如聚烯烴、聚氨酯等,但緩釋效果仍不理想,緩釋期短。因此,本課題研究了一種新型聚氨酯基尿素包衣緩釋材料,可有效提高緩/控釋肥的緩釋期,減少包衣量,降低成本,對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文選用生物基蓖麻油多元醇,組合石油基聚氧化丙烯三醇(BHD-540)與多異氰酸酯一步法制備了聚氨酯包衣涂層和聚氨酯包衣尿素;進(jìn)一步采用無(wú)機(jī)填料改性SiO2對(duì)聚氨酯包衣材料進(jìn)行復(fù)合改性,制備聚氨酯復(fù)合涂層和包衣尿素;并對(duì)復(fù)合包衣材料進(jìn)行耐水解老化探究,具體詳細(xì)研究如下:1.以BHD-540和蓖麻油組合多元醇為軟段,以多苯基多亞甲基多異氰酸酯(5305)為硬段,分別制備了聚氨酯涂層和聚氨酯包衣尿素。研究了蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層性能和聚氨酯包衣尿素性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著蓖麻油含量的增加,涂層氫鍵化程度降低,溶脹度增大;涂層拉伸強(qiáng)度、硬度均...
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 緩/控釋肥簡(jiǎn)介
1.2.1 緩/控釋肥背景
1.2.2 緩/控釋肥定義
1.2.3 緩/控釋肥釋放機(jī)理
1.2.3.1 破裂機(jī)制
1.2.3.2 溶脹擴(kuò)散
1.2.4 緩/控釋肥生產(chǎn)工藝
1.2.4.1 轉(zhuǎn)鼓工藝
1.2.4.2 流化床工藝
1.2.5 緩/控釋肥評(píng)價(jià)方法
1.2.5.1 水浸泡法
1.2.5.2 土壤溶出率法
1.2.5.3 生物學(xué)評(píng)價(jià)法
1.2.5.4 其他方法
1.3 包衣材料研究現(xiàn)狀
1.3.1 無(wú)機(jī)包衣材料
1.3.2 有機(jī)包衣材料
1.4 聚氨酯包衣材料研究進(jìn)展
1.4.1 聚氨酯材料
1.4.2 聚氨酯包衣材料研究現(xiàn)狀
1.5 論文選題的意義和內(nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 樣品制備
2.3.1 組合軟段聚氨酯涂層和聚氨酯包衣尿素的制備
2.3.1.1 聚氨酯涂層制備
2.3.1.2 聚氨酯包衣尿素制備
2.3.2 改性SiO_2/聚氨酯復(fù)合涂層和包衣尿素的制備
2.3.2.1 硅烷偶聯(lián)劑改性氣相SiO_2制備
2.3.2.2 聚氨酯復(fù)合涂層制備
2.3.2.3 聚氨酯復(fù)合包衣尿素制備
2.4 測(cè)試方法
2.4.1 黏度測(cè)試
2.4.2 水接觸角測(cè)試
2.4.3 吸水率測(cè)試
2.4.4 溶脹性能測(cè)試
2.4.4.1 溶脹度
2.4.4.2 溶度參數(shù)
2.4.5 力學(xué)性能測(cè)試
2.4.6 紅外測(cè)試
2.4.7 熱失重測(cè)試
2.4.8 掃描電子顯微鏡測(cè)試
2.4.9 顆粒強(qiáng)度測(cè)試
2.4.10 釋放期測(cè)試
2.4.11 耐水解老化測(cè)試
第三章組合軟段聚氨酯涂層和聚氨酯包衣尿素的制備研究
3.1 引言
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 聚氨酯涂層性能研究
3.2.1.1 蓖麻油含量聚氨酯涂層氫鍵化程度的影響
3.2.1.2 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯樹脂黏度的影響
3.2.1.3 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層力學(xué)性能的影響
3.2.1.4 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層吸水率的影響
3.2.1.5 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層水接觸角的影響
3.2.1.6 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層溶脹性能的影響
3.2.1.7 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層熱穩(wěn)定性的影響
3.2.1.8 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2 聚氨酯包衣尿素工藝優(yōu)化
3.2.2.1 石蠟對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2.2 催化劑對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2.3 加料方式對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2.4 包衣量對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2.5 顆粒強(qiáng)度分析
3.2.2.6 掃描電鏡分析包衣尿素的表面形貌
3.3 本章小結(jié)
第四章 改性Si_O2/聚氨酯復(fù)合涂層和包衣尿素的制備研究
4.1 引言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 SiO_2的改性
4.2.2 聚氨酯復(fù)合涂層紅外光譜
4.2.3 m-SiO_2含量對(duì)復(fù)合樹脂黏度的影響
4.2.4 m-SiO_2含量對(duì)復(fù)合涂層耐水性能的影響
4.2.5 m-SiO_2含量對(duì)復(fù)合涂層力學(xué)性能的影響
4.2.6 m-SiO_2含量對(duì)復(fù)合涂層熱穩(wěn)定性的影響
4.2.7 m-SiO_2含量對(duì)包衣尿素緩釋性能的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 聚氨酯涂層和膜殼的耐水解性能研究
5.1 引言
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 涂層水解后紅外光譜分析
5.2.2 涂層水解后水接觸角變化
5.2.3 涂層水解后質(zhì)量變化
5.2.4 膜殼水解后表觀形貌變化
5.2.5 膜殼水解后SEM分析
5.2.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果
致謝
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基肥緩釋涂層用蓖麻油-聚醚型聚氨酯的制備及表征[J]. 陳芝,楊相東,王娜,宋禹泉,張均,姜志國(guó). 聚氨酯工業(yè). 2019(05)
[2]緩/控釋肥料包衣工藝及其控釋性能評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展[J]. 苑曉辰,任奕林,魏春輝,鄧宇玄,彭春暉,周廣生. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(01)
[3]改性聚氨酯包膜劑的合成與性能研究[J]. 李汾. 山西化工. 2016(05)
[4]熱塑性聚氨酯彈性體的老化機(jī)理[J]. 楊慧,王相鵬,鄭津,薛惠蕓,丁玲,李志輝,鄒友思. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[5]不同包膜類型控釋氮肥對(duì)小麥產(chǎn)量及土壤生化性質(zhì)的影響[J]. 鄭文魁,李成亮,竇興霞,耿計(jì)彪,田曉飛,楊修一,張民. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]尿素控釋包衣劑的制備及理化性質(zhì)研究[J]. 王宇婷,文卓瓊,文祝友,熊海蓉,熊遠(yuǎn)福,胡紅遠(yuǎn). 化肥工業(yè). 2015(05)
[7]納米二氧化硅改性紙/塑復(fù)合用聚氨酯膠粘劑的研究[J]. 高艷飛. 中國(guó)膠粘劑. 2015(02)
[8]新型緩釋/控釋肥包膜材料的研究與展望[J]. 景旭東,林海琳,閻杰. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(02)
[9]滇池柴河流域蔬菜地土壤施用控釋尿素與普通尿素的氮損失比較[J]. 朱曉琦,胡正義,王惠惠,周國(guó)慧,劉小寧. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2014(06)
[10]聚氨酯/氧化鋅復(fù)合控釋材料對(duì)包膜尿素控釋性能的影響[J]. 劉海林,樊小林. 現(xiàn)代化工. 2014(10)
碩士論文
[1]植物油基包膜控釋尿素的制備及其控釋性能的研究[D]. 柳小琪.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]淀粉基水性聚氨酯肥料包膜材料的制備及性能研究[D]. 白亞梅.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]氮素形態(tài)對(duì)小麥礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收和氮素代謝相關(guān)酶類活性的影響[D]. 袁紅梅.山東大學(xué) 2011
[4]MDI基聚氨酯材料的制備及性能研究[D]. 孫家干.安徽大學(xué) 2011
[5]包膜型緩釋/控釋尿素的研制[D]. 郝世雄.四川大學(xué) 2004
本文編號(hào):3649014
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 緩/控釋肥簡(jiǎn)介
1.2.1 緩/控釋肥背景
1.2.2 緩/控釋肥定義
1.2.3 緩/控釋肥釋放機(jī)理
1.2.3.1 破裂機(jī)制
1.2.3.2 溶脹擴(kuò)散
1.2.4 緩/控釋肥生產(chǎn)工藝
1.2.4.1 轉(zhuǎn)鼓工藝
1.2.4.2 流化床工藝
1.2.5 緩/控釋肥評(píng)價(jià)方法
1.2.5.1 水浸泡法
1.2.5.2 土壤溶出率法
1.2.5.3 生物學(xué)評(píng)價(jià)法
1.2.5.4 其他方法
1.3 包衣材料研究現(xiàn)狀
1.3.1 無(wú)機(jī)包衣材料
1.3.2 有機(jī)包衣材料
1.4 聚氨酯包衣材料研究進(jìn)展
1.4.1 聚氨酯材料
1.4.2 聚氨酯包衣材料研究現(xiàn)狀
1.5 論文選題的意義和內(nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 樣品制備
2.3.1 組合軟段聚氨酯涂層和聚氨酯包衣尿素的制備
2.3.1.1 聚氨酯涂層制備
2.3.1.2 聚氨酯包衣尿素制備
2.3.2 改性SiO_2/聚氨酯復(fù)合涂層和包衣尿素的制備
2.3.2.1 硅烷偶聯(lián)劑改性氣相SiO_2制備
2.3.2.2 聚氨酯復(fù)合涂層制備
2.3.2.3 聚氨酯復(fù)合包衣尿素制備
2.4 測(cè)試方法
2.4.1 黏度測(cè)試
2.4.2 水接觸角測(cè)試
2.4.3 吸水率測(cè)試
2.4.4 溶脹性能測(cè)試
2.4.4.1 溶脹度
2.4.4.2 溶度參數(shù)
2.4.5 力學(xué)性能測(cè)試
2.4.6 紅外測(cè)試
2.4.7 熱失重測(cè)試
2.4.8 掃描電子顯微鏡測(cè)試
2.4.9 顆粒強(qiáng)度測(cè)試
2.4.10 釋放期測(cè)試
2.4.11 耐水解老化測(cè)試
第三章組合軟段聚氨酯涂層和聚氨酯包衣尿素的制備研究
3.1 引言
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 聚氨酯涂層性能研究
3.2.1.1 蓖麻油含量聚氨酯涂層氫鍵化程度的影響
3.2.1.2 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯樹脂黏度的影響
3.2.1.3 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層力學(xué)性能的影響
3.2.1.4 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層吸水率的影響
3.2.1.5 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層水接觸角的影響
3.2.1.6 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層溶脹性能的影響
3.2.1.7 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯涂層熱穩(wěn)定性的影響
3.2.1.8 蓖麻油含量對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2 聚氨酯包衣尿素工藝優(yōu)化
3.2.2.1 石蠟對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2.2 催化劑對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2.3 加料方式對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2.4 包衣量對(duì)聚氨酯包衣尿素緩釋性能的影響
3.2.2.5 顆粒強(qiáng)度分析
3.2.2.6 掃描電鏡分析包衣尿素的表面形貌
3.3 本章小結(jié)
第四章 改性Si_O2/聚氨酯復(fù)合涂層和包衣尿素的制備研究
4.1 引言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 SiO_2的改性
4.2.2 聚氨酯復(fù)合涂層紅外光譜
4.2.3 m-SiO_2含量對(duì)復(fù)合樹脂黏度的影響
4.2.4 m-SiO_2含量對(duì)復(fù)合涂層耐水性能的影響
4.2.5 m-SiO_2含量對(duì)復(fù)合涂層力學(xué)性能的影響
4.2.6 m-SiO_2含量對(duì)復(fù)合涂層熱穩(wěn)定性的影響
4.2.7 m-SiO_2含量對(duì)包衣尿素緩釋性能的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 聚氨酯涂層和膜殼的耐水解性能研究
5.1 引言
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 涂層水解后紅外光譜分析
5.2.2 涂層水解后水接觸角變化
5.2.3 涂層水解后質(zhì)量變化
5.2.4 膜殼水解后表觀形貌變化
5.2.5 膜殼水解后SEM分析
5.2.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果
致謝
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基肥緩釋涂層用蓖麻油-聚醚型聚氨酯的制備及表征[J]. 陳芝,楊相東,王娜,宋禹泉,張均,姜志國(guó). 聚氨酯工業(yè). 2019(05)
[2]緩/控釋肥料包衣工藝及其控釋性能評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展[J]. 苑曉辰,任奕林,魏春輝,鄧宇玄,彭春暉,周廣生. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(01)
[3]改性聚氨酯包膜劑的合成與性能研究[J]. 李汾. 山西化工. 2016(05)
[4]熱塑性聚氨酯彈性體的老化機(jī)理[J]. 楊慧,王相鵬,鄭津,薛惠蕓,丁玲,李志輝,鄒友思. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[5]不同包膜類型控釋氮肥對(duì)小麥產(chǎn)量及土壤生化性質(zhì)的影響[J]. 鄭文魁,李成亮,竇興霞,耿計(jì)彪,田曉飛,楊修一,張民. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]尿素控釋包衣劑的制備及理化性質(zhì)研究[J]. 王宇婷,文卓瓊,文祝友,熊海蓉,熊遠(yuǎn)福,胡紅遠(yuǎn). 化肥工業(yè). 2015(05)
[7]納米二氧化硅改性紙/塑復(fù)合用聚氨酯膠粘劑的研究[J]. 高艷飛. 中國(guó)膠粘劑. 2015(02)
[8]新型緩釋/控釋肥包膜材料的研究與展望[J]. 景旭東,林海琳,閻杰. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(02)
[9]滇池柴河流域蔬菜地土壤施用控釋尿素與普通尿素的氮損失比較[J]. 朱曉琦,胡正義,王惠惠,周國(guó)慧,劉小寧. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2014(06)
[10]聚氨酯/氧化鋅復(fù)合控釋材料對(duì)包膜尿素控釋性能的影響[J]. 劉海林,樊小林. 現(xiàn)代化工. 2014(10)
碩士論文
[1]植物油基包膜控釋尿素的制備及其控釋性能的研究[D]. 柳小琪.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]淀粉基水性聚氨酯肥料包膜材料的制備及性能研究[D]. 白亞梅.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]氮素形態(tài)對(duì)小麥礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收和氮素代謝相關(guān)酶類活性的影響[D]. 袁紅梅.山東大學(xué) 2011
[4]MDI基聚氨酯材料的制備及性能研究[D]. 孫家干.安徽大學(xué) 2011
[5]包膜型緩釋/控釋尿素的研制[D]. 郝世雄.四川大學(xué) 2004
本文編號(hào):3649014
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3649014.html
最近更新
教材專著